特許 5969946 同期リラクタンスモータ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5969946

(24)【登録日】2016年7月15日

(45)【発行日】2016年8月17日

(54)【発明の名称】同期リラクタンスモータ

(51)【国際特許分類】

   H02K 19/10 20060101AFI20160804BHJP

【ＦＩ】

   H02K19/10 A

【請求項の数】6

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2013-69006(P2013-69006)

(22)【出願日】2013年3月28日

(65)【公開番号】特開2014-193076(P2014-193076A)

(43)【公開日】2014年10月6日

【審査請求日】2015年4月6日

(73)【特許権者】

【識別番号】501137636

【氏名又は名称】東芝三菱電機産業システム株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000003078

【氏名又は名称】株式会社東芝

(74)【代理人】

【識別番号】110001092

【氏名又は名称】特許業務法人サクラ国際特許事務所

(74)【代理人】

【識別番号】100103333

【弁理士】

【氏名又は名称】菊池 治

(74)【代理人】

【識別番号】100173451

【弁理士】

【氏名又は名称】井澤 彪

(72)【発明者】

【氏名】福本 翔

(72)【発明者】

【氏名】大石 浩司

(72)【発明者】

【氏名】松下 真琴

(72)【発明者】

【氏名】三須 大輔

(72)【発明者】

【氏名】竹内 活徳

(72)【発明者】

【氏名】橋場 豊

(72)【発明者】

【氏名】高橋 則雄

(72)【発明者】

【氏名】結城 和明

(72)【発明者】

【氏名】長谷部 寿郎

【審査官】 池田 貴俊

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０００−２８７４１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２８３７７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平０６−０６６２７７（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 中国特許出願公開第１０２８０１２３６（ＣＮ，Ａ）

【文献】 中国特許出願公開第１０２８１０９１９（ＣＮ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１２／０２０６００８（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｋ １９／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

回転可能に軸支されて回転軸中心で軸方向に延びるシャフトと、
円筒状で外周部にブリッジ部を有し複数のフラックスバリアが形成され前記シャフトの径方向周囲に設けられ前記シャフトに固定されて軸方向に延びた回転子鉄心と、
前記回転子鉄心の外周に前記回転子鉄心と間隔をあけて配設されて互いに周方向に間隔をあけて配列されて軸方向に延びた凸状の複数の固定子ティースが形成された固定子鉄心と、
前記複数の固定子ティースに巻回された複数極の多相の電機子巻線と、
を具備する同期リラクタンスモータであって、
前記フラックスバリアは、
周方向に互いに間隔をあけて形成されて径方向に延びた複数の第１のフラックスバリアと、
前記第１のフラックスバリアに挟まれたそれぞれの周角度領域において前記回転軸中心に向かって凸な曲面状に周方向に広がって互いに間隔をもって形成された複数の第２のフラックスバリアと、
を含み、
前記シャフトは、非磁性体の互いに周方向に間隔をあけて配列されそれぞれ径方向外側および軸方向に延びて前記第１のフラックスバリアの領域に配置された複数の放射状板を有し、
前記回転子鉄心と前記放射状板のいずれか一方には嵌め合いのための突起が、また他方には間には嵌め合いのための溝が形成されている、
ことを特徴とする同期リラクタンスモータ。

【請求項2】

前記嵌め合いのための突起は、ダブテール形状であることを特徴とする請求項１に記載の同期リラクタンスモータ。

【請求項3】

前記第１のフラックスバリアと前記第２のフラックスバリアの少なくともいずれかは非磁性体の樹脂が充填されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の同期リラクタンスモータ。

【請求項4】

前記第１のフラックスバリアと前記第２のフラックスバリアの少なくともいずれかには空気層が形成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の同期リラクタンスモータ。

【請求項5】

前記第１のフラックスバリアと前記第２のフラックスバリアの少なくともいずれかには永久磁石が配置されていることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の同期リラクタンスモータ。

【請求項6】

電機子巻線が設けられた固定子鉄心を備える同期リラクタンスモータの回転子であって、
回転可能に軸支されて回転軸中心で軸方向に延びるシャフトと、
円筒状で外周部にブリッジ部を有し複数のフラックスバリアが形成され前記シャフトの径方向周囲に設けられ前記シャフトに固定されて軸方向に延びた回転子鉄心と、
を有し、
前記フラックスバリアは、
周方向に互いに間隔をあけて形成されて径方向に延びた複数の第１のフラックスバリアと、
前記第１のフラックスバリアに挟まれたそれぞれの周角度領域において前記回転軸中心に向かって凸な曲面状に周方向に広がって互いに間隔をあけて形成された複数の第２のフラックスバリアと、
を含み、
前記シャフトは、非磁性体の互いに周方向に間隔をあけて配列されそれぞれ径方向外側および軸方向に延びて前記第１のフラックスバリアの領域に配置された複数の放射状板を有し、
前記回転子鉄心と前記放射状板のいずれか一方には嵌め合いのための突起が、また他方には間には嵌め合いのための溝が形成されている、
ことを特徴とする同期リラクタンスモータの回転子。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、同期リラクタンスモータに関する。

【背景技術】

【0002】

従来の同期電動機の場合、ロータに永久磁石を持つ永久磁石型同期電動機（ＰＭＳＭ：Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ Ｍａｇｎｅｔ Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｍｏｔｏｒ）、ロータに界磁コイルを持つ同期電動機（ＦＣＳＭ：Ｆｉｅｌｄ Ｃｏｉｌ Ｓｙｎｃｈｒｎｏｕｓ Ｍｏｔｏｒ）、ロータに磁気突極を持つリラクタンスモータ（ＲＭ：Ｒｅｌｕｃｔａｎｃｅ Ｍｏｔｏｒ）などが知られている。

【0003】

ＰＭＳＭは磁気作成の電力損失がなく高効率であるが、高速回転時は弱め界磁制御をする必要があり、また、永久磁石の機械的強度や熱耐久性などの問題がある。

【0004】

ＰＭＳＭの問題点や磁石価格の高騰などから、永久磁石を用いないモータであるＲＭが注目されてきた。ＲＭには正弦波回転界磁に同期して回転する同期リラクタンスモータ（ＳｙｎＲＭ：Ｓｙｎｃｈｒｎｏｕｓ Ｒｅｌｕｃｔａｎｃｅ Ｍｏｔｏｒ）やスイッチング磁界により回転するスイッチドリラクタンスモータ（ＳＲＭ：Ｓｗｉｔｃｈｅｄ Ｒｅｌｕｃｔａｎｃｅ Ｍｏｔｏｒ）などが知られている。ＳｙｎＲＭはＳＲＭに比べ低騒音、低振動として知られている。

【0005】

ＳｙｎＲＭの回転子について、主たる磁束の方向をｑ軸とし、これに電気的、磁気的に直交する方向をｄ軸とする。ＳｙｎＲＭのロータは、電気角がたとえばπ（１８０°）離れた２つのｑ軸間の領域内のフラックスバリア（スリット）をたとえば５重に有している。

【0006】

これにより、回転子のｄ軸方向のインダクタンス、すなわちｄ軸インダクタンスＬｄは、ｑ軸方向のインダクタンス、すなわちｑ軸インダクタンスＬｑよりも小さくなり、この結果、リラクタンストルク（＝（Ｌｄ−Ｌｑ）・Ｉｄ・Ｉｑ）を増大することができる。

【0007】

また、ＳｙｎＲＭのロータ構造の他の例では、ロータコアの外周面のｄ軸近傍に凹溝を設け、この凹溝にロータコイルを巻回する。ロータコイルに直流電流を通電することにより、リラクタンストルクに加えて電流磁束Φｉによるトルクを発生させることができる。

【0008】

凹溝は、前記の定義上のｄ軸近傍に設けられるため、リラクタンストルクの減少を防止することができ、その結果トルク向上ができ効率の改善ができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0009】

【特許文献1】特開２００６−１２１８２１号公報

【特許文献2】特開２００９−１９４９４５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0010】

しかしながら、ＳｙｎＲＭの回転子構成においては、磁気抵抗の大きなフラックスバリアを層状に配置して突極比（Ｌｑ／Ｌｄ）を大きくし、トルクや力率を高める必要がある。

【0011】

従来のＳｙｎＲＭの構成ではその構造上、多層状磁路の上層側（回転子軸直角の半径方向外側部分）における磁路の幅が相対的に狭くなる。このため、局所的に大きな磁気抵抗が発生し、回転子全体のｑ軸インダクタンス（Ｌｑ）が低下してトルクや力率が低下するという問題がある。

【0012】

本発明は上記のような問題を解決するためになされたものであり、同期リラクタンスモータの突極比（Ｌｑ／Ｌｄ）を大きくし、トルクおよび力率を高めることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0013】

上述の目的を達成するため、本発明は、回転可能に軸支されて回転軸中心で軸方向に延びるシャフトと、円筒状で外周部にブリッジ部を有し複数のフラックスバリアが形成され前記シャフトの径方向周囲に設けられ前記シャフトに固定されて軸方向に延びた回転子鉄心と、前記回転子鉄心の外周に前記回転子鉄心と間隔をあけて配設されて互いに周方向に間隔をあけて配列されて軸方向に延びた凸状の複数のティースが形成された固定子鉄心と、前記複数のティースに巻回された複数極の多相の電機子巻線と、を具備する同期リラクタンスモータであって、前記フラックスバリアは、周方向に互いに間隔をあけて形成されて径方向に延びた複数の第１のフラックスバリアと、前記第１のフラックスバリアに挟まれたそれぞれの周角度領域において前記回転軸中心に向かって凸な曲面状に周方向に広がって互いに間隔をもって形成された複数の第２のフラックスバリアと、を含み、前記シャフトは、非磁性体の互いに周方向に間隔をあけて配列されそれぞれ径方向外側および軸方向に延びて前記第１のフラックスバリアの領域に配置された複数の放射状板を有し、前記回転子鉄心と前記放射状板のいずれか一方には嵌め合いのための突起が、また他方には間には嵌め合いのための溝が形成されている、ことを特徴とする。

【0014】

また、本発明は、電機子巻線が設けられた固定子鉄心を備える同期リラクタンスモータの回転子であって、回転可能に軸支されて回転軸中心で軸方向に延びるシャフトと、円筒状で外周部にブリッジ部を有し複数のフラックスバリアが形成され前記シャフトの径方向周囲に設けられ前記シャフトに固定されて軸方向に延びた回転子鉄心と、を有し、前記フラックスバリアは、周方向に互いに間隔をあけて形成されて径方向に延びた複数の第１のフラックスバリアと、前記第１のフラックスバリアに挟まれたそれぞれの周角度領域において前記回転軸中心に向かって凸な曲面状に周方向に広がって互いに間隔をあけて形成された複数の第２のフラックスバリアと、を含み、前記シャフトは、非磁性体の互いに周方向に間隔をあけて配列されそれぞれ径方向外側および軸方向に延びて前記第１のフラックスバリアの領域に配置された複数の放射状板を有し、前記回転子鉄心と前記放射状板のいずれか一方には嵌め合いのための突起が、また他方には間には嵌め合いのための溝が形成されている、ことを特徴とする。

【発明の効果】

【0015】

本発明によれば、同期リラクタンスモータの突極比（Ｌｑ／Ｌｄ）が大きくなり、トルクおよび力率を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】第１の実施形態に係る同期リラクタンスモータの軸方向に垂直な断面図である。

【図2】第１の実施形態に係る同期リラクタンスモータの軸方向に垂直な断面の詳細を示す部分断面図である。

【図3】本発明の第１の実施形態に係る同期リラクタンスモータの電機子巻線の結線図である。

【図4】従来の同期リラクタンスモータの軸方向に垂直な断面における概略の磁束分布図である。

【図5】第１の実施形態に係る同期リラクタンスモータの軸方向に垂直な断面における概略の磁束分布図である。

【図6】従来の同期リラクタンスモータおよび第１の実施形態に係る同期リラクタンスモータの平均軸トルクの比較図である。

【図7】従来の同期リラクタンスモータおよび第１の実施形態に係る同期リラクタンスモータの力率の比較図である。

【図8】第２の実施形態に係る同期リラクタンスモータの軸方向に垂直な断面図である。

【図9】第３の実施形態に係る同期リラクタンスモータの軸方向に垂直な断面の詳細を示す部分断面図である。

【図10】第４の実施形態に係る同期リラクタンスモータの軸方向に垂直な断面の詳細を示す部分断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

［第１の実施形態］
図１は、第１の実施形態に係る同期リラクタンスモータの軸方向に垂直な断面図である。また、図２は、第１の実施形態に係る同期リラクタンスモータの軸方向に垂直な断面の詳細を示す部分断面図である。なお、図２は、４分の１断面であるが、説明の便宜のために４分の１の図としているだけで、同期リラクタンスモータが４分の１単位で分割可能であることを示しているわけではない。

【0018】

同期リラクタンスモータ１００は、ハウジング（図示しない。）の内部に、固定子１０および回転子２０を有する。

【0019】

固定子１０は、固定子鉄心１１および複数の固定子ティース１２を有する。

【0020】

固定子鉄心１１は、渦電流損を低減するために鉄にケイ素を添加して製造された薄板である電磁鋼板を軸方向に積層した構造を有する。固定子鉄心１１は円筒状であり、シャフト２３の回転軸方向に延びている。

【0021】

固定子ティース１２はそれぞれ、固定子１０の内周に互いに周方向に間隔を設けて配列されており、シャフト２３の回転軸方向に延びている。また、固定子ティース１２はそれぞれ、固定子鉄心１１側から回転子２０の回転中心に向かって凸状に延びており、その先端は回転子２０の外周と径方向のギャップ２５を挟んで対向する。

【0022】

それぞれの隣接する固定子ティース１２間には、シャフト２３の軸方向に延びた固定子スロット１４が形成されている。

【0023】

図３は、第１の実施形態に係る同期リラクタンスモータの電機子巻線の結線図である。

【0024】

電機子巻線１５は固定子ティース１２の周囲を巻回し、固定子スロット１４内に収納される。

【0025】

すなわち、複数極の多相たとえば３相の電機子巻線１５が巻回されている。各電機子巻線１５には、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相のいずれかの交流電流が流れる。

【0026】

なお、同期リラクタンスモータ１００では、界磁巻線は設けられていない。

【0027】

図１および図２に示すように、回転子２０は、固定子１０の内側に、固定子１０と間隔をあけて配設されている。前述のように、界磁巻線が回転子２０に巻回されていない。回転子２０は、回転子鉄心２１およびシャフト２３を有する。

【0028】

シャフト２３は、回転軸と同軸的に延びていて、ハウジングに設けられた軸受（図示しない。）によって、回転可能に軸支されている。軸受は、コロ軸受け、玉軸受などの転がり軸受け、あるいはすべり軸受けなどの軸受でよい。

【0029】

回転子鉄心２１は、渦電流損を低減するために鉄にケイ素を添加して製造された薄板である電磁鋼板を軸方向に積層した構造を有する。薄板が積層された回転子鉄心２１は、シャフト２３の周囲を占める径方向に厚さのある円筒状である。

【0030】

回転子２０の機械的強度を保つために、回転子鉄心２１の外周部にブリッジ部２４が設けられている。

【0031】

ここで、回転子２０の横断面において、主たる磁束の方向をｑ軸とし、これに電気的、磁気的に直交する方向をｄ軸とする。回転子鉄心２１には、軸方向に延びた磁気障壁である第１および第２のフラックスバリアが形成されている。

【0032】

第１のフラックスバリアは、周方向に互いに間隔をもって形成されて径方向に延びた複数のｑ軸方向フラックスバリア４１である。ｑ軸方向フラックスバリア４１は、回転子鉄心２１を構成する各電磁鋼板を打ち抜くようにして形成されており、ｑ軸方向に沿って径方向に延びている。

【0033】

それぞれの鋼板にｑ軸方向フラックスバリア４１のための複数の貫通部分が形成されている。

【0034】

第２のフラックスバリアは、互いに隣接するｑ軸方向フラックスバリア４１に挟まれたそれぞれの周方向の角度領域（以下、周角度領域）にそれぞれ複数設けられたｄ軸周辺フラックスバリア３１である。

【0035】

ｄ軸周辺フラックスバリア３１は、それぞれの周角度領域において周方向に広がっており、シャフト２３の軸方向に向かって凸に曲面状に延びている。その曲面の両端は、ｑ軸方向フラックスバリア４１と交差せずに、ブリッジ部２４に到達している。

【0036】

また、互いに隣接するｄ軸周辺フラックスバリア３１は、互いに交差したり接触したりしないように互いに間隔をあけて形成されている。

【0037】

なお、図１および図２において図示は省略しているが、第１のフラックスバリア４１および第２のフラックスバリア３１により回転子鉄心２１が完全に分断されてばらばらとなっているように見えるが、第１のフラックスバリア４１あるいは第２のフラックスバリア３１を挟んで隣接する回転子鉄心２１の鋼板部分は相互に一部で接続され、相互の相対的な位置関係が保持できるようになっている。

【0038】

このような構成により、回転子２０の回転軸まわりの回転磁界が発生する。回転子２０は、この回転磁界に吸引されてシャフト２３を中心に回転する。

【0039】

図４は、従来の同期リラクタンスモータの軸方向に垂直な断面における概略の磁束分布図である。ここで、従来の同期リラクタンスモータにおいてはｑ軸方向フラックスバリア４１が設けられていない。すなわち、図４は、ｑ軸方向フラックスバリア４１がない場合の磁束分布を示している。磁束分布は、回転子２０の１／６セクションについて示している。

【0040】

図４において、破線ａ１は、主磁束がｑ軸に沿ったｑ軸の磁束を示す。一方、ｂ１は、主磁束がｄ軸に沿ったｄ軸の磁束を示す。

【0041】

同期リラクタンスモータ１００においては、回転子２０は、固定子１０と同一の角速度で回転しているので、回転子２０におけるこれらの磁束の位置は変化せずに同じ位置に固定している。すなわち、静止系からみると、これらの磁束は回転子２０と同じ角速度で回転している。

【0042】

回転子２０において、ｑ軸の磁束は、ｄ軸周辺フラックスバリア３１によって分割されたそれぞれの回転子鉄心２１の部分を通り固定子１０との間のギャップ２５を通り抜けて固定子１０側に侵入する。回転子２０内の磁束と固定子１０を通る磁束とは全体で閉ループを形成し、ｑ軸の周辺に、ｑ軸に沿った磁束を形成する。

【0043】

一方、磁束ｂ１については、図４では図示を省略している隣接する１／６セクションにおける磁束とつながっている。磁束ｂ１は、図４に示すように、ｄ軸の周辺にｄ軸方向に沿った磁束を形成する。

【0044】

図５は、第１の実施形態に係る同期リラクタンスモータの軸方向に垂直な断面における概略の磁束分布図である。すなわち、ｑ軸方向フラックスバリア４１が設けられている場合の磁束分布を示している。

【0045】

図５において、破線ａ２は、主磁束がｑ軸に沿ったｑ軸の磁束を示す。一方、ｂ２は、主磁束がｄ軸に沿ったｄ軸の磁束を示す。

【0046】

本実施形態においては、ｄ軸の磁束の通路に、ｑ軸方向フラックスバリア４１が存在する。ｑ軸方向フラックスバリア４１は空気層であり、回転子鉄心２１の鋼板部分に比べて透磁率が小さい。この結果、ｑ軸方向フラックスバリア４１の存在によってｄ軸の磁束は通りにくくなる。

【0047】

なお、磁束線は定性的に示したもので、ｑ軸の磁束線の本数を基準にｄ軸磁束線を示している。したがって、図４に示すｑ軸の磁束と、図５に示すｑ軸の磁束は、磁束線の数を同じ本数であるとして表現している。

【0048】

図４におけるｄ軸の磁束ｂ１と図５におけるｄ軸の磁束ｂ２とを比べると、図５のｄ軸の磁束ｂ２の磁束線の数は、図４におけるｄ軸の磁束ｂ１の磁束線の数より少ない。すなわち、図５に示す本実施形態におけるｄ軸の磁束のｑ軸の磁束に対する割合は、図４に示す従来の構成におけるｄ軸の磁束のｑ軸の磁束に対する割合よりも小さくなっている。

【0049】

従来のＳｙｎＲＭでもｑ軸の磁束よりもｄ軸の磁束が通りにくくなるように構成されているが、本実施形態においては、ｑ軸方向フラックスバリア４１を設けることで、ｑ軸の磁束よりもｄ軸の磁束がさらに通りにくくなっていることがわかる。

【0050】

この結果、ｑ軸方向の自己インダクタンスＬｑに対するｄ軸方向の自己インダクタンスＬｄはさらに小さくなる。すなわち、突極比Ｌｑ／Ｌｄはさらに大きくなっている。

【0051】

図６は、従来の同期リラクタンスモータおよび第１の実施形態に係る同期リラクタンスモータの平均軸トルクの比較図である。

【0052】

回転子２０のｑ軸方向のインダクタンスすなわちｑ軸インダクタンスをＬｑ、ｄ軸方向のインダクタンスすなわちｄ軸インダクタンスをＬｄとし、また、回転子鉄心２１を流れる電流のｑ軸方向の成分Ｉｑ、ｄ軸方向の成分をＩｄとすると、リラクタンストルクは、（Ｌｄ−Ｌｑ）・Ｉｄ・Ｉｑで与えられる。すなわち、ＬｄとＬｑの差が大きいほど、リラクタンストルクが大きくなる。

【0053】

図６に示すように、従来の同期リラクタンスモータにおけるトルクに対して、本実施形態に係る同期リラクタンスモータにおけるトルクは１％程度と、有意に大きくなっている。

【0054】

図７は、従来の同期リラクタンスモータおよび第１の実施形態に係る同期リラクタンスモータの力率の比較図である。

【0055】

図７に示すように、従来の同期リラクタンスモータにおける力率に対して、本実施形態に係る同期リラクタンスモータにおける力率は、２％程度大きくなっており、力率が有意に改善されている。

【0056】

以上のように、本実施形態によれば、同期リラクタンスモータの突極比（Ｌｑ／Ｌｄ）が大きくなり、トルクおよび力率を高めることができる。

【0057】

［第２の実施形態］
図８は、第２の実施形態に係る同期リラクタンスモータの軸方向に垂直な断面図である。本実施形態は、第１の実施形態の変形である。

【0058】

星型シャフト５０は、それぞれ径方向の外側に延びた４枚の放射状板５１を有している。また、４枚の放射状板５１は、互いに周方向に間隔をもって配列されて、回転子２０の回転軸方向に延びている。ここで、放射状板５１が４枚の場合を示したが４枚には限定されない。複数枚、たとえば、６枚などでもよい。

【0059】

第２の実施形態における放射状板５１は、第１の実施形態においてｑ軸方向フラックスバリア４１が形成されている領域に配置されている、
星型シャフト５０の材料は非磁性体である。したがって、第１の実施形態におけるｑ軸方向フラックスバリア４１と同様に、磁気抵抗が大きく磁束を通しにくい性質を有する。

【0060】

それぞれの放射状板５１の両側には、軸方向に延びて周方向に突出するダブテール突起が形成され、回転子鉄心２１にはダブテール突起と嵌め合う溝が形成された嵌め合い部５２が設けられており、放射状板５１と回転子鉄心２１と嵌め合いで相互に位置ずれが生じないように構成されている。

【0061】

なお、嵌め合い部５２の形状は、ダブテール形状の場合を示したが、ダブテール形状には限定されない。たとえば、矩形あるいは三角形の場合でもよい。

【0062】

また、嵌め合い部５２は、放射状板５１側が凸で回転子鉄心２１側が凹の場合を示したが、逆に、放射状板５１の側面に溝が形成され、回転子鉄心２１側に突起が形成されていてもよい
以上のように構成された本実施形態においては、星型シャフト５０の放射状板５１が、第１の実施形態におけるｑ軸方向フラックスバリアと同様の作用をすることから、従来の同期リラクタンスモータに比べて突極比（Ｌｑ／Ｌｄ）が大きくなり、トルクおよび力率を高めることができる。

【0063】

また、回転子鉄心２１との嵌め合い部５２を有する放射状板５１側を設けたシャフト２３を採用することによって回転子２０の機械強度を向上させ、また、回転子鉄心２１の固定をより強固にすることができる。

【0064】

［第３の実施形態］
図９は、第３の実施形態に係る同期リラクタンスモータの軸方向に垂直な断面の詳細を示す部分断面図である。本実施形態は、第１の実施形態の変形である。

【0065】

第１の実施形態においては、ｄ軸周辺フラックスバリア３１およびｑ軸方向フラックスバリア４１は、空気層であるが、第３の実施形態においては、ｄ軸周辺フラックスバリア３２およびｑ軸方向フラックスバリア４２には、非磁性体の樹脂が充填されている。

【0066】

このように構成された本実施形態においては、ｄ軸周辺フラックスバリア３２およびｑ軸方向フラックスバリア４２内は、非磁性体の樹脂であることから、第１の実施形態と同様に磁気障壁を形成することができる。

【0067】

したがってｑ軸方向フラックスバリア４２は第１の実施形態におけるｑ軸方向フラックスバリア４１と同様の作用をすることから、突極比（Ｌｑ／Ｌｄ）が大きくなり、トルクおよび力率を高めることができる。

【0068】

また、ｄ軸周辺フラックスバリア３２およびｑ軸方向フラックスバリア４２ともに樹脂が充填されていることによって、回転子鉄心２１の機械的な強度を確保することができる。

【0069】

なお、本実施形態では、ｄ軸周辺フラックスバリア３２およびｑ軸方向フラックスバリア４２のいずれも非磁性体の樹脂が充填されている場合を示したが、これに限定されない。

【0070】

たとえば、ｄ軸周辺フラックスバリア３２およびｑ軸方向フラックスバリア４２のいずれか一方の構造強度上補強が望ましい部分のみに非磁性体の樹脂が充填されていることでもよい。

【0071】

あるいは、ｄ軸周辺フラックスバリア３２の一部においてのみに非磁性体の樹脂が充填されていることでもよい。

【0072】

［第４の実施形態］
図１０は、第４の実施形態に係る同期リラクタンスモータの軸方向に垂直な断面の詳細を示す部分断面図である。本実施形態も、第１の実施形態の変形である。

【0073】

第１の実施形態においては、ｄ軸周辺フラックスバリア３１およびｑ軸方向フラックスバリア４１は、空気層であるが、第４の実施形態においては、ｄ軸周辺フラックスバリアとして永久磁石であるｄ軸周辺永久磁石３３が設けられている。

【0074】

このように構成された本実施形態においては、ｄ軸周辺のフラックスバリアは永久磁石であることから、第１の実施形態と同様に磁気障壁を形成することができる。

【0075】

また、ｑ軸方向のフラックスバリア４１は空気層であり、第１の実施形態と同様の作用をすることから、突極比（Ｌｑ／Ｌｄ）が大きくなり、トルクおよび力率を高めることができる。

【0076】

なお、本実施形態では、ｄ軸周辺に永久磁石が設けられている場合を示したが、これに限定されない。

【0077】

たとえば、ｄ軸周辺およびｑ軸方向の両方に永久磁石が設けられていることでもよい。あるいは、ｄ軸周りの一部においてのみに永久磁石が設けられていることでもよい。

【0078】

［その他の実施形態］
以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。

【0079】

また、各実施形態の特徴を組み合わせてもよい。たとえば、第２の実施形態の特徴である星型シャフト５０と、第３の実施形態の特徴である非磁性体の樹脂を充填したフラックスバリアを組み合わせてもよい。

【0080】

あるいは、第２の実施形態の特徴である星型シャフト５０と、第４の実施形態の特徴である永久磁石の設置を組み合わせてもよい。

【0081】

さらに、これらの実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。

【0082】

これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

【符号の説明】

【0083】

１０…固定子、１１…固定子鉄心、１２…固定子ティース、１４…固定子スロット、１５…電機子巻線、２０…回転子、２１…回転子鉄心、２３…シャフト、２４…ブリッジ部、２５…ギャップ、３１、３２…ｄ軸周辺フラックスバリア（第２のフラックスバリア）、３３…ｄ軸周辺永久磁石（第２のフラックスバリア）、４１、４２…ｑ軸方向フラックスバリア（第１のフラックスバリア）、５０…星型シャフト（第１のフラックスバリア）、５１…放射状板、５２…嵌め合い部、１００…同期リラクタンスモータ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】